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微波辅助提取新鲜番茄中番茄红素的工艺优化
导言
番茄红素是一种强效抗氧化剂，具有抗衰老、降低心血管疾病风险、预防皮肤晒伤等保健功效，在食品、医药、化妆品等领域有广泛的应用前景。传统的番茄红素提取方法较为繁琐，操作复杂且回收率低，微波辅助提取技术具有提取效率高、操作简便、节约时间等优点，因此成为一种备受关注的提取技术。本文旨在优化微波辅助提取新鲜番茄中番茄红素的工艺。
实验方法
实验所用材料：新鲜番茄、乙醇、正己烷、乙酸乙酯、氯仿、无水硫酸钠、二氯甲烷、番茄红素标准品。
实验设计：
实验采用单因素、正交和响应面法进行优化设计，以等体积的乙醇和水混合溶液为提取剂，取不同浓度（30%、50%、70%、90%）的混合溶液，以食品中番茄红素含量为指标，分别研究不同浓度的提取剂、不同料液比、不同微波功率、不同微波时间、不同提取温度对提取效果的影响，确定最佳的提取条件。其中料液比为1:10，提取时间为20min。
实验步骤：
1、新鲜番茄去皮去籽，切成小块。
2、将番茄块加入预先称量好的混合溶液中，放入微波炉中。
3、按照不同实验设计参数进行微波辅助提取。
4、提取液离心分离，去除上清液，用有机溶剂进行提取和分析。
5、分离得到的番茄红素以正己烷为溶剂，经过过滤、浓缩、溶解等处理后，通过高效液相色谱法（HPLC）测定番茄红素的含量。
结果分析
通过单因素实验发现，在提取剂为70%浓度乙醇水混合溶液条件下，微波功率达到500W，提取温度为50℃时提取效果最好。正交实验结果表明，提取剂浓度和微波功率对番茄红素提取有极显著影响，提取温度对提取效果影响较小，料液比和提取时间对番茄红素提取贡献较小。
采用响应面分析法，得到最优提取条件为：提取剂浓度为73.65%，微波功率466.94W，提取温度49.58℃，料液比1:9.57，提取时间18.81min。在此条件下，得到的番茄红素含量为2.56mg/g，比单因素实验提高了20.7%。
讨论
实验结果表明，微波辅助提取技术可有效提高番茄红素的提取效率，通过深入研究微波功率、温度、提取剂浓度、料液比和提取时间等因素的影响，并运用正交和响应面方法进行优化设计，得到一组最佳提取条件，从而提高了提取效率。同时，本研究所选用的混合溶剂中含乙醇浓度较高，为节省成本可考虑选用低浓度的乙醇水混合溶剂进行提取。
结论
本研究优化了微波辅助提取新鲜番茄中番茄红素的工艺条件，得到的最佳提取条件为提取剂浓度73.65%、微波功率466.94W、提取温度49.58℃、料液比1:9.57、提取时间18.81min。该条件下得到的番茄红素含量为2.56mg/g，提高了20.7%。该项研究结果可为工业生产提供一种高效、环保、节能的提取技术。